Хорошо

IP-сеть - IP-адреса, подсети и разделение подсетей

Последний ответ апр 27, 2022 00:46:35 762 7 7 0 1

Здравствуйте все,

Сегодня я покажу вам IP-адрес, подсеть и подразделение подсети.


Что такое IP-адрес?

IP-адрес используется для идентификации узла (или интерфейса сетевого устройства) в сети.

Адресация пакетов данных в IP-сети основана на IP-адресе, поэтому IP-адрес похож на адрес в реальной жизни.

Протокол IP определяет формат пакетов данных, а также определяет способ адресации пакетов данных. В настоящее время общий IP-адрес в нашей бизнес-среде состоит в основном из двух версий: IPv4 и IPv6. На данном этапе основной частью сети по-прежнему является IPv4, но в обозримом будущем она постепенно перейдет на IPv6. В этой главе рассматривается только IPv4.

Адрес IPv4 имеет 32 бита (в двоичном формате). Конечно, мы не можем записать адреса IPv4 в двоичном формате, что неэффективно. Обычно мы записываем IP-адреса в десятичном формате, но когда компьютеры выполняют соответствующие вычисления IP-адресов, они, несомненно, выполняются в двоичном формате. Поэтому овладение преобразованием десятичной системы счисления в двоичную - необходимый навык.

Адреса IPv4 обычно выражаются в «десятичной системе с разделительными точками» для адаптации к привычкам чтения и письма человека, например 192.168.1.1.

Десятичное и двоичное преобразование


Выражение IP-адреса в "десятичной системе с точками" может помочь нам лучше использовать сеть, но сетевое оборудование использует двоичный режим работы при вычислении IP. Например:
IP
На следующем рисунке показан двоичный алгоритм, соответствующий числу 192.
IP


Классификация IP-адресов

Адресное пространство IPv4 находится в диапазоне от 0.0.0.0 до 255.255.255.255. Если такое огромное пространство не дифференцировать и не спланировать, оно обязательно будет неудобно для общего управления. Поэтому мы делим адресное пространство IPv4 на пять категорий:
IP

Различие типов адресов в основном отражается в первом октете (IP-адрес имеет 4 октета):

Первая цифра первого октета всегда равна 0, поэтому мы получаем интервал: от 1.0.0.0 до 127.255.255.255. Это адрес класса A, где 127.0.0.0/8 используется как локальный шлейф. Например, если ваш ping 127.0.0.1, вы фактически пропингуете локальную машину. Итак, если вы видите IP-адрес, первый октет которого находится в диапазоне 1–126, то это адрес класса A.

Две цифры первого октета постоянны и равны 10, в результате получается интервал: 128.0.0.0-191.255.255.255, который является адресом класса B.

Три цифры первого октета имеют постоянное значение 110, что дает интервал: 192.0.0.0-223.255.255.255, который является адресом класса C.

Четыре цифры первого октета постоянны и равны 1110, в результате получается интервал: 224.0.0.0-239.255.255.255. Это адрес класса D, и этот класс адресов используется исключительно для многоадресной рассылки.

Остальные - это адреса класса E, которые зарезервированы для использования в исследовательских целях.

 

Маска сети

IP-адрес состоит из двух частей: сетевой части и части хоста. Сетевая часть используется для обозначения «пространства», в котором расположен IP-адрес. Маршрутизатор при адресации пакетов данных обычно заботится только о сетевой части IP-адреса. Итак, как отличить сетевую и хост-часть IP-адреса? Сетевая маска (сетевая маска, называемая сетевой маской), используемая для соответствия IP-адресу, тем самым идентифицируя сетевую и хост-часть IP-адреса.

Маска сети составляет 32 бита, что совпадает с количеством битов в адресе IPv4.

Сетевая маска - это набор последовательных единиц в двоичном представлении, за которыми следуют последовательные нули.


Бит со значением сетевой маски 1 соответствует сетевому биту в IP-адресе; бит с 0 соответствует биту хоста в IP-адресе, чтобы помочь нам идентифицировать биты сети и хоста в IP-адресе, как показано ниже:
IP

Для удобства записи мы часто используем длину маски для представления IP-адреса + маска: 192.168.1.1 255.255.255.0 эквивалентно 192.168.1.1/24. Поскольку 255.255.255.0 записано в двоичном формате, слева направо 24 единицы, поэтому мы также говорим, что длина его маски равна 24.

По умолчанию для IP-адреса класса A первый октет - это сетевой бит, а остальные биты - бит хоста. Следовательно, маска по умолчанию для адреса класса A - 255.0.0.0 или длина / 8. Первые два октета IP-адреса класса B являются сетевыми битами, а последние два октета - битами хоста, поэтому маска по умолчанию для адреса класса B - 255.255.0.0 или / 16. Первые три октета адресов класса C являются сетевыми битами, а следующий октет - битами хоста, поэтому маска по умолчанию для адресов класса C равна 255.255.255.0 или / 24. Отсюда мы видим, что если вы подаете заявку на адресное пространство класса A: 123.0.0.0/8, то это очень большое адресное пространство, потому что это пространство имеет от 2 до 24-й степени IP-адресов. Напротив, сетевое пространство IP-адресов класса B по умолчанию имеет от 2 до 16 IP-адресов, тогда как адреса класса C имеют еще меньше.

 

Тип IP-адреса

Сетевой адрес

Идентифицирует сеть, что эквивалентно понятию «лицо». Это адрес со всеми 0 в бите хоста IP-адреса. Например, 192.168.10.0/24.

Широковещательный адрес

 Специальный адрес, используемый для отправки данных на все хосты в сети. Широковещательный адрес - это адрес, в котором все биты части хоста равны 1. Например, 192.168.10.255/24.

Адрес хоста

Адрес, который может быть назначен оконечным устройствам в сети. Например, от 192.168.10.1/24 до 192.168.10.254/24.


Пример: каков сетевой номер, номер широковещательной рассылки и назначаемый IP-адрес сетевого адреса класса C 192.168.1.0?
IP

Зачем разделять подсети?

IP


Предположим, у вас есть адрес класса B: 172.16.0.0. Поскольку маска по умолчанию для адреса класса B - 255.255.0.0, это означает, что в этой сети есть 2 16 адресов, которые могут быть назначены IP-адресу, используемому ПК. Так много IP-адресов для 2 16 -2, зачем вычитать 2? Потому что широковещательный адрес и сетевой номер не могут быть назначены ПК.

Представьте, что если у вас действительно так много компьютеров, столько IP-адресов находится в одной сети, в одном сегменте сети и в одном широковещательном домене, как показано на рисунке выше, как только широковещательная передача происходит в сети, влияние будет здорово. Более того, в реальной бизнес-среде мы часто разделяем бизнес-единицу на сетевой сегмент, и разные бизнес-единицы имеют разные сетевые сегменты.  Тогда, если у вас есть 10 бизнес-единиц, каждая бизнес-единица имеет только устройство со стозначным номером и одна бизнес-единица использует адрес класса B, что приводит к пустой трате адресного пространства.


IP

Поэтому мы предлагаем концепцию разделения на подсети. Термин для разделения подсети называется VLSM (маска подсети переменной длины), что на самом деле является уловкой с маской подсети. На приведенном выше рисунке у нас есть пять сегментов сети, и нам нужно пять сегментов IP-адреса. И если у вас есть только один адрес класса B (172.16.0.0/16), вы можете разделить этот адрес класса B на более мелкие подсети с помощью подсетей. Таким образом, огромный широковещательный домен можно разделить на небольшие части, а использование IP-адресов будет более научным и разумным.

 

Как разделить подсети

Теперь предположим, что у нас есть адрес класса B: 172.16.0.0/16. По умолчанию маска этого адреса класса B - 255.255.0.0, первые два октета - это сетевые биты, а последние два октета - биты хоста. Тогда в этой единой сети есть 2 16 IP-адресов, что очень велико.
IP


Теперь исходный 16-битный сетевой бит «заимствован» из бита хоста, так что сетевой бит расширяется до 17 бит, а относительный бит хоста становится 15 бит. Тогда заимствованный бит - это бит подсети, как показано на рисунке выше. Поскольку мы заимствовали этот бит, маска изменилась с 255.255.0.0 по умолчанию на 255.255.128.0 или с / 16 на / 17.

В результате из первоначального большого сетевого сегмента 172.16.0.0/16 он теперь имеет два меньших сетевых сегмента: 172.16.0.0/17 и 172.16..128.0 / 17. Это подсети. Важно обратить внимание на роль маски сети в этом процессе.

 

Пример разделения подсети 1

Теперь есть IP-адрес: 192.168.1.0, это адрес класса C, маска по умолчанию / 24, я хочу подсеть его, заимствовать один бит у хоста как бит подсети, то есть маска меняется как / 25, сколько подсетей я могу получить? Каков сетевой номер каждой подсети? Каков широковещательный номер каждой подсети? Какие IP-адреса доступны для каждой подсети? Шаги следующие:

 

1. Определите категорию, найдите маску по умолчанию.
IP

Прежде всего, это адрес класса C, поэтому длина маски по умолчанию составляет / 24, вы можете нарисовать вертикальную линию для облегчения вычислений. Левая часть строки - это сетевой бит, а правая часть - это бит хоста, как показано на рисунке выше.

 

2. Смените маску  и найдите подсеть.
IP

На основе исходной маски / 24 возьмите один бит из бита хоста, и маска станет / 25. Заимствованный бит - это бит подсети. Как показано на рисунке выше, нам нужно только переместить пунктирную линию на один квадрат вправо. Этот бит подсети равен 0 или 1, есть две возможности, которые создают две подсети (когда бит подсети равен 0, полученный номер сети равен 192.168.1.0/25, а когда бит подсети равен 1, получить номер сети 192.168 .1.128 / 25 другой подсети, как показано на рисунке ниже:
IP


3. Получите номер трансляции.
IP


Широковещательные номера подсети 1 и подсети 2 перечислены выше. Фактически, это очень просто, просто установите все биты хоста каждой подсети на 1. Следовательно, широковещательный номер подсети 192.168.1.0/25 равен 192.168.1.127; широковещательный номер подсети 192.168.1.128/25 - 192.168.1.255;

 

4. Получите количество доступных IP-адресов для каждой подсети.

После вышеуказанного расчета получают номер сети и номер широковещательной рассылки подсети 1 и подсети 2, тогда доступный IP-адрес каждой подсети также отсутствует, потому что доступный IP-адрес фактически является номером сети и широковещательным номером подсети, которые эти IP-адреса зажаты между. Фактически, мы использовали подсеть переменной длины: / 25 для адреса класса C 192.168.1.0, что означает, что после заимствования 1 бита из бита хоста создаются 2 подсети, и каждая подсеть имеет 126 доступных IP-адресов. 


Вот формула:
IP


Пример разделения подсети 2
Предположим, у вас есть IP-адрес 192.168.1.64/27. Возможно ли настроить этот IP-адрес на ПК?
IP


Маска по умолчанию - / 24, а новая маска - / 27. Следовательно, сетевой бит занимает 3 бита у бита хоста, в результате чего получается 8 подсетей. Доступный IP-адрес для каждой подсети - 30, а размер каждого блока подсети - 32. Это 2 в пятой степени (5 - количество оставшихся битов хоста).

Теперь начните перечислять каждую подсеть, и оказывается, что IP-адрес 192.168.1.64/27 на самом деле является сетевым номером подсети. Поскольку это сетевой номер, конечно, его нельзя присвоить ПК.

 

Это всё, чем я хочу с вами поделиться! Спасибо!

  • x

mrppa
MVE Author Опубликовано 2021-7-24 13:54:35
Класс! IP-сеть - IP-адреса, подсети и разделение подсетей-4049283-1
Развернуть
  • x

Maksim
HCIE MVE Опубликовано 2021-7-24 16:26:41

ping


Развернуть
  • x

FroZz
Author Опубликовано 2021-7-25 10:04:47
Супер!
Развернуть
  • x

FlamInga
FlamInga Опубликовано 2021-7-25 11:54 (0) (0)
ну может я когда нибудь и научусь  
FroZz
FroZz Ответить FlamInga  Опубликовано 2021-7-25 20:58 (0) (0)
Скажу больше - уже!  
FlamInga
FlamInga Ответить FroZz  Опубликовано 2021-7-25 21:34 (0) (0)
учителя хорошие  
Bestyyyyyyy
Админ Опубликовано 2022-4-27 00:46:35
Отличный пост, добавил в избранное)
Развернуть
  • x

Комментарий

Выполните вход в систему, чтобы ответить на пост. Вход | Регистрация
Отправить

Внимание! В целях защиты правовых интересов Вас, сообщества и третьих лиц, не публикуйте любой материал, содержащий политические высказывания, порнографию, упоминание азартных игр, употребление наркотиков, а также материал, нарушающий коммерческую тайну или содержащий персональные данные пользователей. Также не предоставляйте данные от вашей учетной записи. Вы будете нести ответственность за все действия, выполняемые под вашим аккаунтом. Подробная информация: “Пользовательское соглашение.”

My Followers

Авторизуйтесь и пользуйтесь всеми преимуществами участника!

Вход

Заблокировать
Вы уверены, что хотите заблокировать этого пользователя?
Пользователи из вашего черного списка не могут комментировать ваши посты, не могут упоминать вас, не могут отправлять личные сообщения.
Напоминание
Пожалуйста, привяжите свой мобильный номер чтобы получить бонус за приглашение.
О защите информации
Благодарим за использование Huawei ICT Club! Мы хотим рассказать вам о том, как мы собираем, используем и храним ваши данные. Пожалуйста, внимательно ознакомьтесь с Политикой конфиденциальности и Пользовательским соглашением.